2025, Marenkov, E. D., Kaveeva, E. G., Senichenkov, I., Pshenov, A. A., Маренков, Евгений Дмитриевич

2015, ТРУФАНОВ, Д. А., МАРЕНКОВ, Е. Д., КРАШЕНИННИКОВ, С. И., Маренков, Евгений Дмитриевич

Вольфрам является одним из кандидатов для использования в качестве материала первой стенки термоядерных реакторов, в частности, из него будут выполнены диверторные пластины токамака ITER. Эксперименты показывают, что под воздействием плазменного облучения на вольфрамовых поверхностях могут расти волоконные нано-структуры (называемые «пухом»). Необходимыми условиями роста пуха являются облучение поверхности ионами гелия с энергиями выше 20-30 эВ и температура поверхности 1000-2000 К. Формирование пуха наблюдалось также на молибдене, родии и недавно на титане, никеле и железе. Изменение морфологии обращенных к плазме поверхностей в связи с ростом пуха может привести к их повышенной эрозии. Поэтому понимание процесса роста пуха представляет существенный практический интерес.

2015, Pshenov, A. A., Eksaeva, A. A., Krasheninnikov, S. I., Marenkov, E. D., Маренков, Евгений Дмитриевич

The thickness of a Tungsten monoblocks composing future ITER divertor is supposed to be 8 mm only. Severe erosion caused by a high heat fluxes during transients, such as Type I ELMs and disruptions, therefore is a limiting factor to PFCs lifespan. Thermal loads over the range of Q = 0.5−2 MJ/m2 on the timescale of τ = 0.3− 0.6 ms are expected during Type I ELMs. Even larger heat fluxes, of the order of = − Q 0.5 5 MJ/m2 are expected during thermal quench stage of disruption lasting approximately τ = 1 −3 ms [1]. Under the influence of the extreme heat fluxes serious surface modification and cracking of the Tungsten monoblocks is anticipated [2]. Moreover, melting of a thin surface layer is likely. Melt motion contributes seriously to the material erosion [3]. The other sources of erosion are melt splashing, in form of a droplet ejection, and stationary evaporation [4]. These mechanics lead to a cold dense secondary plasma region formation near the irradiated surface. Intense re-radiation of the incident plasma flow energy in the secondary plasma layer results in a significant reduction of the heat flux reaching the target surface [5]. Accounting for this vapour shielding effect is essential to estimate the surface erosion properly. Predicting the divertor plates lifespan therefore requires deep understanding of all the processes mentioned and their interplay.

2017, Sorokin, I., Marenkov, E., Nordlund, K., Eksaeva, A., Маренков, Евгений Дмитриевич, Сорокин, Иван Александрович

Sputtering of the first wall tokamak materials by low energy of the order of 100 eV but high fluxes, 1020 cm-2s-1 is one of the main mechanisms responsible for steady-state first wall erosion. At such low energies sputtering occurs due to few-collision cascades. The resulting angular and energy distributions of sputtered particles are different from cosine and Thompson distributions predicted by kinetic theory of cascades valid at larger energies. Experimental data on the distributions for materials and energies of interest are scarce [1]. At the same time experiments at linear plasma devices demonstrated that the distributions play a substantial role in comprehension of the sputtered particles transport in plasma [2]. In this work we develop an experimental procedure for direct measurements of the angular distributions of the sputtered particles and a method for molecular dynamics calculation of them. The proposed simulation procedure accurately accounts for polycrystalline structure of the samples.

2014, ЕКСАЕВА, А. А., МАРЕНКОВ, Е. Д., БОРОДИН, Д., KIRSCHNER, А., LAENGNER, М., КУРНАЕВ, В. А., КРЕТЕР, А., Маренков, Евгений Дмитриевич

Открытые плазменные ловушки, такие как PSI-2 [1], широко исполь-зуются для изучения взаимодействия плазмы с поверхностью. Вместе с тем, из-за многообразия происходящих при таком взаимодействии про-цессов, интерпретация экспериментальных данных даже в таких относи-тельно простых установках, часто требует численного моделирования.

2014, КУТОВ, Д. К., МАРЕНКОВ, Е. Д., КУРНАЕВ, В. А., NORDLUND, K., Маренков, Евгений Дмитриевич

Взаимодействие плазмы со стенками токамаков является одной из ак-тивно развивающихся областей в физике термоядерных реакторов. Осо-бое значение эти проблемы приобретают в связи с реализацией междуна-родного проекта ИТЭР. Облучение материалов стенки ионами плазмы приводит к их эрозии, при этом распыленные частицы попадают в плазму и переосаждаются на другие компоненты стенки. Это приводит к росту на них пленок из переосажденного материала, имеющих довольно сложную структуру и влияющих на процессы дальнейшего взаимодействия плазмы со стенкой. Поэтому необходимы экспериментальные и расчетные иссле-дования свойств таких пленок.

2023, Stepanenko, A. A., Marenkov, E. D., Pshenov, A. A., Kukushkin, A. S., Степаненко, Александр Александрович, Маренков, Евгений Дмитриевич

2017, ЕКСАЕВА, А., БОРОДИН, Д., КРЕТЕР, А., НИШИДЖИМА, Д., ПОСПИСЧИК, А., ШЛАММЕР, Т., ЭРТМЕР, С., МАРЕНКОВ, Е., УНТЕРБЕРГ, Б., КИРШНЕР, А., РОМАЗАНОВ, Ю., БРЕЗИНСЕК, С., Маренков, Евгений Дмитриевич

Под действием плазменного облучения в материалах может развивать-ся морфология поверхности. Структуры, образующиеся на поверхности, и ее повышенная шероховатость могут снижать эрозию материалов и ме-нять параметры распыления, например – угловые распределения распы-ленных атомов.

2014, ТРУФАНОВ, Д. А., МАРЕНКОВ, Е. Д., КУРНАЕВ, В. А., Маренков, Евгений Дмитриевич

Проникновение ионов через тонкие слои вещества представляет значительный интерес для фундаментальных и практических исследований. Например, углеродные фольги являются компонентами устройств для времяпролетной масс-спектрометрии и визуализации энергичных нейтральных атомов. Кроме того, проникновение частиц через пленки является удобным инструментом для изучения различных характеристик энергетических потерь в твердых телах, понимание которых важно для большого числа приложений, связанных с анализом материалов. Эти вопросы также имеют существенное значение для понимания процессов взаимодействие плазмы со стенкой в термоядерных реакторах.

2022, Marenkov, E. D., Pshenov, A. A., Kukushkin, A. S., Маренков, Евгений Дмитриевич